TWI710518B

TWI710518B - 微機電流體裝置模組

Info

Publication number: TWI710518B
Application number: TW108110123A
Authority: TW
Inventors: 莫皓然; 余榮侯; 張正明; 戴賢忠; 廖文雄; 黃啟峰; 韓永隆; 陳宣愷
Original assignee: 研能科技股份有限公司
Priority date: 2019-03-22
Filing date: 2019-03-22
Publication date: 2020-11-21
Also published as: TW202035272A

Abstract

一種微機電流體裝置模組，包含一封裝載體、複數個微機電流體裝置晶片以及複數個導線。封裝載體係一長方體態樣，具有一載體長邊以及一載體短邊，並包含複數個載體電極。微機電流體裝置晶片設置於封裝載體上。每一微機電流體裝置晶片係一長方體態樣，具有一晶片長邊以及一晶片短邊，並包含一晶片本體以及複數個微機電流體裝置。微機電流體裝置設置於晶片本體，且分別具有複數個晶片電極。每一導線之兩端分別連接相對應之載體電極以及相對應之晶片電極。

Description

微機電流體裝置模組

本案係關於一種微機電模組，尤指一種利用新穎封裝方式來提升微機電流體裝置效率之微機電流體裝置模組。

隨著科技的日新月異，傳統的流體輸送裝置已朝向裝置微小化、流量極大化的方向進行。在應用上也愈來愈多元化，舉凡工業應用、生醫應用、醫療保健、電子散熱到近來熱門的穿戴式裝置皆可見它的踨影。

而近年來微機電相關製程以一體成型的方式來達成流體輸送裝置晶片化。如第1A圖以及第1B圖所示，傳統的微機電流體裝置晶片10a、10b分別包含複數個微機電流體裝置11。然而，上述晶片化的流體輸送裝置，其流量、揚程以及壓力皆比傳統流體輸送裝置差，此外，傳統的微機電流體裝置晶片10a、10b在運作時，其角落部分會因震動而產生形變，造成生產良率不佳，使得生產成本提升。

因此，如何利用新穎的封裝方式來提升晶片化流體輸送裝置的流量、揚程以及壓力，以及降低生產成本，為目前需要解決的議題。

本案之主要目的在於提供一種微機電流體裝置模組，利用新穎的封裝方式，提升微機電流體裝置模組的流量、揚程以及壓力，以及降低生產成本。

為達上述目的，本案之較廣義實施態樣為提供一種微機電流體裝置模組，包含一封裝載體、複數個微機電流體裝置晶片以及複數個導線。封裝載體係一長方體態樣，具有一載體長邊以及一載體短邊，並包含複數個載體電極。微機電流體裝置晶片設置於封裝載體上。每一微機電流體裝置晶片係一長方體態樣，具有一晶片長邊以及一晶片短邊，並包含一晶片本體以及複數個微機電流體裝置。微機電流體裝置設置於晶片本體，且分別具有複數個晶片電極。每一導線之兩端分別連接相對應之載體電極以及相對應之晶片電極。

體現本案特徵與優點的實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上當作說明之用，而非用以限制本案。

請參閱第2圖，於本案第一實施例中，微機電流體裝置模組1a包含一封裝載體21、複數個微機電流體裝置晶片A1、A2、A3以及複數個導線24。封裝載體21係一長方體態樣，具有一載體長邊21a以及一載體短邊21b，並包含複數個載體電極21p。載體電極21p設置於微機電流體裝置晶片A1、A2、A3的相對兩側，並沿著封裝載體21之載體長邊21a的延伸方向設置。於本案第一實施例中，微機電流體裝置模組1a包含三個微機電流體裝置晶片A1、A2、A3，但不以此為限，微機電流體裝置晶片的數量可依設計需求而變更。於本案第一實施例中，微機電流體裝置晶片A1、A2、A3設置於封裝載體21上，並沿著封裝載體21之載體長邊21a的延伸方向串聯設置。每一微機電流體裝置晶片A1、A2、A3係一長方體態樣，具有一晶片長邊22a以及一晶片短邊22b，並包含一晶片本體22以及複數個微機電流體裝置23。於本案第一實施例中，微機電流體裝置晶片A1、A2、A3之晶片長邊22a與封裝載體21之載體長邊21a平行設置。微機電流體裝置23設置於晶片本體22，沿著微機電流體裝置晶片A1、A2、A3之晶片長邊22a的延伸方向設置，並分別具有複數個晶片電極22p。晶片電極22p設置於微機電流體裝置23之相對兩側，並沿著微機電流體裝置晶片A1、A2、A3之晶片長邊22a的延伸方向而設置。每一導線24之兩端分別連接相對應之載體電極21p以及相對應之晶片電極22p。值得注意的是，本案第一實施例中，微機電流體裝置晶片A1、A2、A3的配置，除了可提升微機電流體裝置模組1a的流量、揚程以及壓力，亦可增加空間使用率，減少封裝載體21的體積。

請參閱第3圖，於本案第二實施例中，微機電流體裝置模組1b包含封裝載體21、微機電流體裝置晶片A1、A2、A3以及導線24。封裝載體21係長方體態樣，具有載體長邊21a以及載體短邊21b，並包含載體電極21p。載體電極21p設置於微機電流體裝置晶片A1、A2、A3的相對兩側，並沿著封裝載體21之載體長邊21a的延伸方向設置。於本案第二實施例中，微機電流體裝置模組1b包含三個微機電流體裝置晶片A1、A2、A3，但不以此為限，微機電流體裝置晶片的數量可依設計需求而變更。於本案第二實施例中，微機電流體裝置晶片A1、A2、A3設置於封裝載體21上，並沿著封裝載體21之載體長邊21a的延伸方向交錯設置。每一微機電流體裝置晶片A1、A2、A3係長方體態樣，具有晶片長邊22a以及晶片短邊22b，並包含晶片本體22以及微機電流體裝置23。於本案第二實施例中，微機電流體裝置晶片A1、A2、A3之晶片長邊22a與封裝載體21之載體長邊21a平行設置。微機電流體裝置23設置於晶片本體22，沿著微機電流體裝置晶片A1、A2、A3之晶片長邊22a的延伸方向設置，並分別具有複數個晶片電極22p。晶片電極22p設置於微機電流體裝置23之相對兩側，並沿著微機電流體裝置晶片A1、A2、A3之晶片長邊22a的延伸方向而設置。每一導線24之兩端分別連接相對應之載體電極21p以及相對應之晶片電極22p。值得注意的是，本案第二實施例中，微機電流體裝置晶片A1、A2、A3的配置，除了可提升微機電流體裝置模組1b的流量、揚程以及壓力，微機電流體裝置晶片A1、A2、A3相交處有重疊部分，藉此亦可減少封裝載體21的總長度。

請參閱第4圖，於本案第三實施例中，微機電流體裝置模組2a包含封裝載體21、複數個微機電流體裝置晶片B1、B2、B3以及導線24。封裝載體21係長方體態樣，具有載體長邊21a以及載體短邊21b，並包含載體電極21p。載體電極21p設置於微機電流體裝置晶片B1、B2、B3的相對兩側，並沿著封裝載體21之載體長邊21a的延伸方向設置。於本案第三實施例中，微機電流體裝置模組2a包含三個微機電流體裝置晶片B1、B2、B3，但不以此為限，微機電流體裝置晶片的數量可依設計需求而變更。於本案第三實施例中，微機電流體裝置晶片B1、B2、B3設置於封裝載體21上，並沿著封裝載體21之載體長邊21a的延伸方向串聯設置。每一微機電流體裝置晶片B1、B2、B3係長方體態樣，具有晶片長邊22a以及晶片短邊22b，並包含晶片本體22以及微機電流體裝置23。於本案第三實施例中，微機電流體裝置晶片B1、B2、B3之晶片長邊22a與封裝載體21之載體短邊21b平行設置。微機電流體裝置23設置於晶片本體22，沿著微機電流體裝置晶片B1、B2、B3之晶片長邊22a的延伸方向設置，並分別具有複數個晶片電極22p。晶片電極22p設置於微機電流體裝置23之相對兩側，並沿著微機電流體裝置晶片B1、B2、B3之晶片短邊22b的延伸方向而設置。每一導線24之兩端分別連接相對應之載體電極21p以及相對應之晶片電極22p。值得注意的是，本案第三實施例中，微機電流體裝置晶片B1、B2、B3的配置，除了可提升微機電流體裝置模組2a的流量、揚程以及壓力，亦可增加空間使用率，減少封裝載體21的體積。

請參閱第5圖，於本案第四實施例中，微機電流體裝置模組2b包含封裝載體21、微機電流體裝置晶片B1、B2、B3以及導線24。封裝載體21係長方體態樣，具有載體長邊21a以及載體短邊21b，並包含載體電極21p。載體電極21p設置於微機電流體裝置晶片B1、B2、B3的相對兩側，並沿著封裝載體21之載體長邊21a的延伸方向設置。於本案第四實施例中，微機電流體裝置模組2b包含三個微機電流體裝置晶片B1、B2、B3，但不以此為限，微機電流體裝置晶片的數量可依設計需求而變更。於本案第四實施例中，微機電流體裝置晶片B1、B2、B3設置於封裝載體21上，並沿著封裝載體21之載體長邊21a的延伸方向交錯設置。每一微機電流體裝置晶片B1、B2、B3係長方體態樣，具有晶片長邊22a以及晶片短邊22b，並包含晶片本體22以及微機電流體裝置23。於本案第四實施例中，微機電流體裝置晶片B1、B2、B3之晶片長邊22a與封裝載體21之載體短邊21b平行設置。微機電流體裝置23設置於晶片本體22，沿著微機電流體裝置晶片B1、B2、B3之晶片長邊22a的延伸方向設置，並分別具有晶片電極22p。晶片電極22p設置於微機電流體裝置23之相對兩側，並沿著微機電流體裝置晶片B1、B2、B3之晶片短邊22b的延伸方向而設置。每一導線24之兩端分別連接相對應之載體電極21p以及相對應之晶片電極22p。值得注意的是，本案第四實施例中，微機電流體裝置晶片B1、B2、B3的配置，除了可提升微機電流體裝置模組2b的流量、揚程以及壓力，亦可增加微機電流體裝置晶片B1、B2、B3配置靈活度。

值得注意的是，本案第一實施例至第四實施例的配置方式各有不同應用層面，實際生產時所使用的配置方式不以此為限，可依實際需求而變化。

請參閱第6圖，本案第五實施例從本案第一實施例延伸，但不以此為限。不同於本案第一實施例，本案第五實施例之微機電流體裝置模組1a'還包含複數個輔助導線25，封裝載體21還包含複數個載體輔助電極211p，以及微機電流體裝置晶片A1、A2、A3還包含複數個晶片輔助電極221p。載體輔助電極211p透過輔助導線25分別連接晶片輔助電極221p。於本案第五實施例中，載體輔助電極211p以及晶片輔助電極221p設置於封裝載體21的角落處，如此，微機電流體裝置晶片A1、A2、A3在運作時，其角落部分藉由載體輔助電極211p以及晶片輔助電極221p的固定不會因震動而產生形變，進而提升生產良率，降低生產成本。

請參閱第7圖，本案第六實施例從本案第三實施例延伸，但不以此為限。不同於本案第三實施例，本案第六實施例之微機電流體裝置模組2a'還包含輔助導線25，封裝載體21還包含載體輔助電極211p，以及微機電流體裝置晶片B1、B2、B3還包含晶片輔助電極221p。載體輔助電極211p透過輔助導線25分別連接晶片輔助電極221p。於本案第六實施例中，載體輔助電極211p以及晶片輔助電極221p設置於封裝載體21的角落處，如此，微機電流體裝置晶片B1、B2、B3在運作時，其角落部分藉由載體輔助電極211p以及晶片輔助電極221p的固定亦不會因震動而產生形變，進而提升生產良率，降低生產成本。

值得注意的是，載體輔助電極211p以及晶片輔助電極221p可配合各種微機電流體裝置晶片配置方式而設置，不以上述揭露的方式為限。

請回到第2圖，於本案各實施例中，微機電流體裝置模組1a、1b、1a'、2a'還包含一控制單元（圖未示），用以驅動微機電流體裝置晶片A1、A2、A3、B1、B2、B3，其中，微機電流體裝置晶片A1、A2、A3、B1、B2、B3可以不同的方式驅動。以第一實施例為例，控制單元可同時驅動微機電流體裝置晶片A1、A2、A3，控制單元亦可單獨驅動微機電流體裝置晶片A1、A2、A3其中之一。或者，微機電流體裝置晶片A1、A2、A3可分為一驅動組以及一待機組，控制單元可同時驅動微機電流體裝置晶片A1、A2、A3之驅動組，但不以此為限，微機電流體裝置晶片A1、A2、A3的驅動方式可以需求總流量以及需求流率而變更。於本案各實施例中，控制單元為一微控制器（Microcontroller Unit, MCU）或者為一特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuit, ASIC），但不以此為限，控制單元的應用可依設計需求而變更。

綜上所述，本案提供一種微機電流體裝置模組，利用新穎的封裝方式，提升微機電流體裝置模組的流量、揚程以及壓力，以及降低生產成本。

本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

1a、1b、2a、2b、1a'、2a'：微機電流體裝置模組 A1、A2、A3、B1、B2、B3、10a、10b：微機電流體裝置晶片 21：封裝載體 21a：載體長邊 21b：載體短邊 21p：載體電極 211p：載體輔助電極 22：晶片本體 22a：晶片長邊 22b：晶片短邊 22p：晶片電極 221p：晶片輔助電極 11、23：微機電流體裝置 24：導線 25：輔助導線

第1A圖為傳統微機電流體裝置晶片的示意圖。第1B圖為傳統微機電流體裝置晶片的另一示意圖。第2圖為本案微機電流體裝置模組之第一實施例的示意圖。第3圖為本案微機電流體裝置模組之第二實施例的示意圖。第4圖為本案微機電流體裝置模組之第三實施例的示意圖。第5圖為本案微機電流體裝置晶片之第四實施例的示意圖。第6圖為本案微機電流體裝置模組之第五實施例的示意圖。第7圖為本案微機電流體裝置模組之第六實施例的示意圖。

A1、A2、A3：微機電流體裝置晶片 1a'：微機電流體裝置模組 21：封裝載體 21a：載體長邊 21b：載體短邊 21p：載體電極 211p：載體輔助電極 22：晶片本體 22a：晶片長邊 22b：晶片短邊 22p：晶片電極 221p：晶片輔助電極 23：微機電流體裝置 24：導線 25：輔助導線

Claims

一種微機電流體裝置模組，包含：一封裝載體，係一長方體態樣，具有一載體長邊以及一載體短邊，並包含複數個載體電極；複數個微機電流體裝置晶片，設置於該封裝載體上，每一該微機電流體裝置晶片係一長方體態樣，具有一晶片長邊以及一晶片短邊，並包含一晶片本體以及複數個微機電流體裝置，該複數個微機電流體裝置設置於該晶片本體，且分別具有複數個晶片電極；以及複數個導線，每一該導線之兩端分別連接相對應之該載體電極以及相對應之該晶片電極；以及複數個載體輔助電極、複數個晶片輔助電極以及複數個輔助導線，該些載體輔助電極透過該些輔助導線分別連接該些晶片輔助電極。
如申請專利範圍第1項所述之微機電流體裝置模組，其中該些微機電流體裝置晶片沿著該封裝載體之該載體長邊的延伸方向串聯設置；每一微機電流體裝置晶片之該些微機電流體裝置沿著該微機電流體裝置晶片之該晶片長邊的延伸方向而設置；該些晶片電極設置於該些微機電流體裝置之相對兩側，並亦沿著該微機電流體裝置晶片之該晶片長邊的延伸方向而設置；以及該些載體電極設置於該些微機電流體裝置晶片的相對兩側，並亦沿著該封裝載體之該載體長邊的延伸方向設置。
如申請專利範圍第1項所述之微機電流體裝置模組，其中該些微機電流體裝置晶片沿著該封裝載體之該載體長邊的延伸方向交錯設置；每一微機電流體裝置晶片之該些微機電流體裝置沿著該微機電流體裝置晶片之該晶片長邊的延伸方向而設置；該些晶片電極設置於該些微機電流體裝置之相對兩側，並亦沿著該微機電流體裝置晶片之該晶片長邊的延伸方向而設置；以及該些載體電極設置於該些微機電流體裝置晶片的相對兩側，並亦沿著該封裝載體之該載體長邊的延伸方向設置。
如申請專利範圍第1項所述之微機電流體裝置模組，其中該些微機電流體裝置晶片沿著該封裝載體之該載體長邊的延伸方向串聯設置；每一微機電流體裝置晶片之該些微機電流體裝置沿著該微機電流體裝置晶片之該晶片長邊的延伸方向而設置；該些晶片電極設置於該些微機電流體裝置之相對兩側，並沿著該微機電流體裝置晶片之該晶片短邊的延伸方向而設置；以及該些載體電極設置於該些微機電流體裝置晶片的相對兩側，並亦沿著該封裝載體之該載體長邊的延伸方向設置。
如申請專利範圍第1項所述之微機電流體裝置模組，其中該些微機電流體裝置晶片沿著該封裝載體之該載體長邊的延伸方向交錯設置；每一微機電流體裝置晶片之該些微機電流體裝置沿著該微機電流體裝置晶片之該晶片長邊的延伸方向而設置；該些晶片電極設置於該些微機電流體裝置之相對兩側，並沿著該微機電流體裝置晶片之該晶片短邊的延伸方向而設置；以及該些載體電極設置於該些微機電流體裝置晶片的相對兩側，並亦沿著該封裝載體之該載體長邊的延伸方向設置。
如申請專利範圍第1項所述之微機電流體裝置模組，其中該些載體輔助電極以及該些晶片輔助電極設置於鄰近該封裝載體之角落處。
如申請專利範圍第1項所述之微機電流體裝置模組，還包含一控制單元，用以驅動該些微機電流體裝置晶片，該控制單元同時驅動該些微機電流體裝置晶片。
如申請專利範圍第1項所述之微機電流體裝置模組，還包含一控制單元，用以驅動該些微機電流體裝置晶片，該控制單元單獨驅動該些微機電流體裝置晶片其中之一。
如申請專利範圍第1項所述之微機電流體裝置模組，還包含一控制單元，用以驅動該些微機電流體裝置晶片，該些微機電流體裝置晶片分為一驅動組以及一待機組，該控制單元同時驅動該些微機電流體裝置晶片之該驅動組。